DE102010020063A1 - Lamp arrangement i.e. metal-vapor lamp, has electronic ballast for generating spark and high frequency operating voltage in firing current circuit, where ballast has dimension and terminal bases of commercially available neon starter - Google Patents

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Abstract

The arrangement has a socketed double ended T5 fluorescent tube with a specific size, and adapters that are provided at ends of the fluorescent tube. A T8 light bar is provided for another fluorescent tube that has larger magnitude than the former fluorescent tube. An electronic ballast is utilized for generating a spark and a high frequency operating voltage in a firing current circuit, where the ballast has a dimension and terminal bases of a commercially available neon starter.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Leuchtenanordnung mit wenigstens einer zweiseitig gesockelten Leuchtstofflampe und einem elektronischen Vorschaltgerät definierter Größe.The subject of the present invention is a luminaire arrangement with at least one double-capped fluorescent lamp and an electronic ballast of defined size.

Leuchtstoffröhren gibt es in verschiedenen Ausführungen und Bauformen für unterschiedliche Einsatzbereiche. Sie umfassen bekanntermaßen Niederdruck-Gasentladungslampen, insbesondere Metalldampflampen.Fluorescent tubes are available in various designs and designs for different applications. As is known, they comprise low-pressure gas discharge lamps, in particular metal halide lamps.

Durch eine im Inneren der Leuchtstofflampe erzeugte Gasentladung entsteht dabei ein für das menschliche Auge nicht sichtbarer Ausstoß von UV-Strahlung, die einen an der Innenwand des Entladungsraums aufgebrachten Leuchtstoff, zum Leuchten bringt: Es entsteht für den Menschen sichtbare Strahlung = Licht.By means of a gas discharge generated in the interior of the fluorescent lamp, a discharge of UV radiation, which is invisible to the human eye and produces a luminous substance which is applied to the inner wall of the discharge space, is produced: visible radiation for the human being = light.

Die Art des aufgebrachten Leuchtstoffs bedingt hierbei Lichtfarbe und Farbwiedergabe.The nature of the applied phosphor causes this light color and color reproduction.

Der Röhrendurchmesser und Röhrenlängen von Leuchtstoffröhren ('Tubes') sind standardisiert. Nach dem 'T' steht der Durchmesser in Achtel/Zoll. Die ältere Standard T8-Leuchtstofffröhre hat demnach einen Durchmesser von etwa 26 mm. Das energieeffizientere Nachfolgemodell T5 der T8 weist einen Durchmesser von etwa 16 mm auf.The tube diameter and tube lengths of fluorescent tubes are standardized. After the 'T', the diameter is in eighths / inch. The older standard T8 fluorescent tube therefore has a diameter of about 26 mm. The T8's more energy-efficient successor T5 has a diameter of about 16 mm.

Länge und Leistungsaufnahme bei Leuchtstofflampen stehen in einem festen Verhältnis zueinander: Je länger die Leuchtstoffröhre, desto höher die Leistungsaufnahme.The length and power consumption of fluorescent lamps are in a fixed relationship: the longer the fluorescent tube, the higher the power consumption.

Bauartbedingt passen die energieeffizienteren T5-Leuchtstoffröhren – sie sind jeweils ca. 5 cm kürzer und haben andere Anschlüsse als vergleichbare T8-Leuchtstoffröhren – grundsätzlich nicht in T8-Lichtleisten.Due to their design, the more energy-efficient T5 fluorescent tubes - they are each approx. 5 cm shorter and have different connections than comparable T8 fluorescent tubes - generally not in T8 light strips.

Aus Wikipedia (Stand 29.04.2010), Stichwort 'Leuchtstofflampe' sind Adapter mit elektronischem Vorschaltgerät für die Umrüstung von T8-Lichtleiter auf T5-Leuchtstoffröhren bekannt. Danach ist bekannt, ältere Leuchten mit konventionellen Vorschaltgeräten für T8-Leuchtstoffröhren mit Adaptern, mit Aufsteck-elektronischen Vorschaltgeräten, auf die kürzeren, energieeffizienteren T5-Leuchtstoffröhren umzurüsten. Diese elektronischen Vorschaltgeräte werden als Adapterset einseitig oder beidseitig (verbunden oder unverbunden) zwischen T5-Leuchtstoffröhre und alte (T8-)Leuchtenfassung gesteckt. Bei dieser Umrüstung verbleibt die konventionelle Vorschaltdrossel im Stromkreis (als ohmscher Widerstand mit geringer Verlustleistung). Der Starter der konventionellen Leuchte wird bei der Umrüstung durch einen Überbrücker (gleiche Bauform, jedoch kurzgeschlossene Anschlüsse, teilweise mit Feinsicherung) ersetzt, so beispielsweise in der DE 20 2007 006 644 U1 .From Wikipedia (as of 29/04/2010), keyword 'fluorescent lamp' adapters with electronic ballast for the conversion of T8 fiber optic to T5 fluorescent tubes are known. Thereafter, it is known to convert older luminaires with conventional ballasts for T8 fluorescent tubes with adapters, with clip-on electronic ballasts, to the shorter, more energy-efficient T5 fluorescent tubes. These electronic ballasts are plugged as an adapter set on one or both sides (connected or unconnected) between the T5 fluorescent tube and the old (T8) light socket. In this conversion, the conventional ballast choke remains in the circuit (as a resistor with low power dissipation). The starter of the conventional lamp is replaced during the conversion by a jumper (same design, but short-circuited connections, some with micro-fuse), such as in the DE 20 2007 006 644 U1 ,

Ein ähnliches Prinzip wird auch in der WO 2006045604 A1 verwirklicht.A similar principle is also used in the WO 2006045604 A1 realized.

Neben den nachfolgend angesprochenen Problemen treten bei einigen auf dem Markt angebotenen Modellen wiederholt technische Probleme auf, die mehrfach zu Vertriebsverboten durch die deutsche Bundesnetzagentur oder zu Untersagungsverfügungen durch Behörden geführt haben. Auch der Deutsche Branchenverband ZVEI warnt generell vor einem Einsatz einiger Adapter. Ebenso raten Hersteller von Lampen, sowie von Leuchtmitteln von einem entsprechenden Einsatz ab.In addition to the problems mentioned below, some of the models offered on the market repeatedly encounter technical problems that have repeatedly led to sales bans by the German Federal Network Agency or to prohibition orders by public authorities. The German industry association ZVEI also warns against the use of some adapters. Likewise, manufacturers of lamps and bulbs advise against a corresponding use.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in der Bereitstellung einer geeigneten Leuchtenanordnung, bei der insbesondere eine T5-Leuchtstoffröhre in eine handelsübliche T8-Lichtleiste eingesetzt werden kann und diese Umrüstung insbesondere keinen elektrisch versierten Fachmann erfordert. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf die symmetrische Anordnung der Bestandteile der Leuchtstoffröhre, einschließlich ihrer Adapter gelegt, um den Warnungen der Fachleute entgegenzuwirken.Accordingly, the object of the present invention, in the provision of a suitable lighting arrangement, in which in particular a T5 fluorescent tube can be used in a commercial T8 light bar and this conversion requires in particular no electrically skilled person. Particular attention is paid to the symmetrical arrangement of the fluorescent tube components, including their adapters, to counteract the warnings of those skilled in the art.

Die vorgenannte Aufgabe wird in einer ersten Ausführungsform gelöst durch eine Leuchtenanordnung mit

  • (a) wenigstens einer zweiseitig gesockelten Leuchtstoffröhre einer ersten Größe, welche mit jeweils einem, an den Enden der Leuchtstoffröhre befestigten Adapter in eine für eine andere, gegenüber der ersten Größe, größeren Leuchtstoffröhre vorgesehene T8-Lichtleiste einsetzbar ist und
  • (b) wenigstens einem elektronischen Vorschaltgerät zur Erzeugung einer Zünd- und einer hochfrequenten Brennspannung in einem Brennstromkreis, wobei das Vorschaltgerät die Dimension und die Anschlusssockel eines handelsüblichen Glimmstarters aufweist.
The above object is achieved by a luminaire arrangement in a first embodiment
  • (A) at least one double-capped fluorescent tube of a first size, which is in each case one, attached to the ends of the fluorescent tube adapter in one for another, compared to the first size, larger fluorescent tube provided T8 light bar and can be used
  • (b) at least one electronic ballast for generating an ignition and a high-frequency burning voltage in a fuel circuit, wherein the ballast has the dimension and the connection socket of a commercial glow starter.

Wesentlicher Kern der vorliegenden Erfindung ist somit eine Leuchtstoffröhre, insbesondere einer T5-Standardgröße, die ohne großen Aufwand in eine handelsübliche T8-Lichtleiste (mit konventionellem Vorschaltgerät) eingesetzt werden kann. Anstelle des bisherigen Starters wird dabei ein baugleich großes elektronisches Vorschaltgerät (mit üblichen Starter-Anschlusssockeln) eingesetzt, dass alle notwendigen Funktionen zum Starten, zum Betrieb und gegebenenfalls zum Dimmen der Leuchtstoffröhre erfüllt. Entsprechend dem Stand der Technik, bleibt auch hier die konventionelle Vorschaltdrossel bei der Umrüstung im Stromkreis, da diese als ohmscher Widerstand nur eine geringe Verlustleistung aufweist. Entgegen den im Markt erhältlichen Leuchtenanordnungen, wird jedoch der konventionelle Starter bei der Umrüstung nicht durch einen Überbrücker, sondern (siehe oben) durch ein elektronisches Vorschaltgerät, zur Erzeugung einer Zünd- und einer hochfrequenten Brennspannung in einem Brennstromkreis ersetzt. Dieses elektronische Vorschaltgerät, gegebenenfalls mit einer Feinsicherung, hat die Dimension und die Anschlusssockel eines handelsüblichen Glimmstarters und somit gleiche Bauform.The essence of the present invention is thus a fluorescent tube, in particular a T5 standard size, which can be used without great effort in a commercial T8 light bar (with conventional ballast). Instead of the previous starter while a structurally large electronic ballast (with conventional starter connection sockets) is used that meets all the necessary functions for starting, operation and, where appropriate, for dimming the fluorescent tube. According to the state of the art, here too the conventional ballast choke remains in the conversion in the circuit, since this as resistive Resistor has only a low power loss. Contrary to available on the market luminaire arrangements, however, the conventional starter is not replaced by a jumper, but (see above) by an electronic ballast, for generating an ignition and a high-frequency burning voltage in a fuel circuit during the conversion. This electronic ballast, possibly with a micro-fuse, has the dimension and the connection socket of a commercial glow starter and thus the same design.

Schätzungen zufolge entsprechen noch ca. 70% sämtlicher Leuchtstoffröhren dem T8-Standard. Bei nur mittlerer jährlicher Brenndauer und einem um 30 bis 50% verminderten Stromverbrauch, einhergehend mit einer längeren Lebensdauer (und dadurch reduzierten Wartungskosten), amortisiert sich die erfindungsgemäße Leuchtenanordnung, längstens innerhalb von drei Jahren, bei hohen Wartungskosten, beispielsweise bei Straßenlaternen, sogar innerhalb von einem Jahr.It is estimated that about 70% of all fluorescent tubes comply with the T8 standard. With only a medium annual burning time and a 30 to 50% reduced power consumption, along with a longer life (and thus reduced maintenance costs), the luminaire arrangement according to the invention, amortized at the latest within three years, with high maintenance costs, for example in street lamps, even within a year.

Zur Gewährleistung einer möglichst austarierten und ausbalancierten Gewichtsverteilung, ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt, wenn die T5-Leuchtstoffröhre identische Adapter an ihren jeweiligen Enden aufweist.To ensure the most balanced and balanced weight distribution, it is particularly preferred according to the present invention, when the T5 fluorescent tube has identical adapter at their respective ends.

Aus dem Stand der Technik an sich ist es bekannt, die T5-Leuchtstoffröhre und die Adapter mit einer gemeinsamen Ummantelung, einer 'zweiten Lampenhülle' zu versehen. Die sogenannte 'Ökodesignverordnung' ( Verordnung EG Nr. 245/2009 DER KOMMISSION vom 18. März 2009) definiert vorgenannte gemeinsame Ummantelung als eine zweite äußere Umhüllung des Leuchtmittels, die für die Lichtproduktion nicht erforderlich ist. Dabei kann die die Leuchtstofflampe umgebende Ummantelung des Gehäuses, zu einem von der Leuchtstoffröhre umschlossenen Bereich, einen weitgehend konstanten Abstand aufweisen. Demnach umgibt diese Ummantelung die Entladungslampe unabhängig davon, welche Form diese aufweist, vorzugsweise symmetrisch.It is known from the prior art to provide the T5 fluorescent tube and the adapters with a common sheath, a 'second lamp sheath'. The so-called 'Ecodesign Regulation' ( Regulation EC No 245/2009 OF THE COMMISSION of 18 March 2009) defines the aforementioned common sheath as a second outer sheath of the illuminant, which is not required for light production. In this case, the surrounding of the fluorescent lamp casing of the housing, to a region enclosed by the fluorescent tube area, have a substantially constant distance. Accordingly, this casing surrounds the discharge lamp, regardless of which shape it has, preferably symmetrically.

So kann in einer besonderen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung, die Leuchtenanordnung eine die Leuchtstoffröhre umgebende, Ummantelung des Gehäuses, zu der Leuchtstoffröhre koaxial angeordnet sein. Ist die Leuchtstoffröhre beispielsweise röhrenförmig ausgebildet und weist einen konstanten Durchmesser auf, so ist die Ummantelung ebenfalls vorzugsweise röhrenförmig ausgebildet. Es sind jedoch auch prinzipiell andere Formen für die Ummantelung und/oder das Gehäuse denkbar. So kann die Ummantelung röhrenförmig sein, dagegen ein Bereich des Gehäuses, der einen mindestens einen weiteren Abschnitt umgibt, auch röhrenförmig, jedoch mit einem anderen Durchmesser versehen sein.Thus, in a particular embodiment of the present invention, the luminaire arrangement can be arranged coaxially with the fluorescent tube surrounding the casing of the housing. For example, if the fluorescent tube is tubular and has a constant diameter, the sheath is also preferably tubular. However, in principle, other shapes for the casing and / or the housing are conceivable. Thus, the casing may be tubular, while a portion of the casing which surrounds at least one further portion may also be tubular but of a different diameter.

Das Material der Ummantelung besteht insbesondere aus einem transparenten, wärmefesten Kunststoffmaterial, insbesondere aus Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, beispielsweise unter der Bezeichnung MAKROLON® erhältlich oder aus Polyvinylchlorid. Diese Ummantelung kann beispielsweise auch in Form eines Schrumpfschlauches, eine feste Verbindung von Leuchtstofflampe und Adapter schaffen.The material of the casing consists in particular of a transparent, heat-resistant plastic material, in particular of polymethylmethacrylate, polycarbonate, for example under the name MAKROLON ® available or of polyvinyl chloride. This sheath can, for example, in the form of a shrink tube, create a solid connection of fluorescent lamp and adapter.

Diese zweite Lampenhülle hat unter anderem folgende Funktionen:

  • (a) Schutz vor Splittern, dem Austritt von Quecksilber und vor Schlageinflüssen,
  • (b) Schaffung eines Luftpolsters zwischen Außenluft und T5-Leuchtstoffröhre, wodurch die optimale Betriebstemperatur von 35° schneller und dauerhaft erreicht wird,
  • (c) gezielte Einflussnahme auf Eigenschaften des nach außen dringenden Lichts, beispielsweise in Bezug auf die UV-Beständigkeit (beispielsweise beim Einsatz in Museen)
This second lamp shell has the following functions, among others:
  • (a) protection against splinters, leakage of mercury and impact,
  • (b) creating an air cushion between outside air and T5 fluorescent tube, achieving the optimum operating temperature of 35 ° faster and more durable,
  • (c) targeted influence on properties of the outgoing light, for example with respect to the UV resistance (for example when used in museums)

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass die Leuchtenanordnung zur Erhöhung der Lichtleistung einen Reflektor aufweist, der beispielsweise zwischen der Ummantelung und der Leuchtstoffröhre angeordnet sein kann.In a further preferred embodiment of the present invention, it is possible for the luminous arrangement to have a reflector which can be arranged, for example, between the casing and the fluorescent tube in order to increase the light output.

Elektronische Vorschaltgeräte, wie sie prinzipiell im Sinne der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, sind beispielsweise aus der DE 10 2005 006 716 A1 bekannt. Hier wird ein hochintegriertes digitales, elektronisches Vorschaltgerät für Leuchtstoffröhren vorgestellt. Elektronische Vorschaltgeräte mit diesen realisierbaren Funktionen umfassen eine digitale Ansteuerung einer Halbbrücke, eine intelligente Zündung, eine Lampenstrom- und Wirkleistungsbestimmung, sowie eine digitale Kommunikation.Electronic ballasts, as they can be used in principle in the context of the present invention are, for example, from DE 10 2005 006 716 A1 known. Here, a highly integrated digital, electronic ballast for fluorescent tubes is presented. Electronic ballasts with these realizable functions include a digital control of a half-bridge, a smart ignition, a lamp current and active power determination, as well as a digital communication.

Erfindungsgemäß ist jedoch wesentlich, dass sämtliche dieser Bauteile, die Dimension eines handelsüblichen Starters für eine T8-Lichtleiste mit konventionellem Vorschaltgerät aufweisen, so dass diese anstelle des handelsüblichen Starters in einer T8-Lichtleiste mit konventionellem Vorschaltgerät eingesetzt werden können. Dies erfordert selbstverständlich auch die gleichen Anschlusssockel, wie bei einem handelsüblichen Starter einer T8-Lichtleiste mit konventionellem Vorschaltgerät.According to the invention, however, is essential that all of these components have the dimension of a commercial starter for a T8 light bar with conventional ballast, so that they can be used instead of the commercial starter in a T8 light bar with conventional ballast. Of course, this also requires the same connection socket as with a commercially available starter of a T8 light strip with conventional ballast.

Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich, digitale elektronische Vorschaltgeräte gemäß DALI-Standard erfindungsgemäß einzusetzen, wenn diese entsprechend der Größe eines handelsüblichen Starters für T8-Lichtleisten mit konventionellem Vorschaltgerät hergestellt werden.In addition, it is also possible to use digital electronic ballasts according to DALI standard according to the invention, if they are made according to the size of a commercial starter for T8 light strips with conventional ballast.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 202007006644 U1 [0008] DE 202007006644 U1 [0008]
  • WO 2006045604 A1 [0009] WO 2006045604 A1 [0009]
  • DE 102005006716 A1 [0021] DE 102005006716 A1 [0021]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Verordnung EG Nr. 245/2009 DER KOMMISSION vom 18. März 2009) [0016] Commission Regulation EC No 245/2009 of 18 March 2009) [0016]

Claims (6)

Leuchtenanordnung mit (a) wenigstens einer zweiseitig gesockelten Leuchtstoffröhre einer ersten Größe, welche mit jeweils einem, an den Enden der Leuchtstoffröhre angebrachten Adaptern in eine für eine andere, gegenüber der ersten Größe größeren Leuchtstoffröhre vorgesehene T8-Lichtleiste einsetzbar ist und (b) wenigstens einem elektronischen Vorschaltgerät zur Erzeugung einer Zünd- und einer hochfrequenten Brennspannung in einem Brennstromkreis, wobei das Vorschaltgerät die Dimension und die Anschlusssockel eines handelsüblichen Glimmstarters aufweist.Luminaire arrangement with  (A) at least one double-capped fluorescent tube of a first size, which is in each case one, attached to the ends of the fluorescent tube adapters in a provided for a different, compared to the first size fluorescent tube T8 light bar and can be used (b) at least one electronic ballast for generating an ignition and a high-frequency burning voltage in a fuel circuit, wherein the ballast has the dimension and the connection socket of a commercial glow starter. Leuchtenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstoffröhre zwei identische Adapter aufweist.Luminaire assembly according to claim 1, characterized in that the fluorescent tube has two identical adapter. Leuchtenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstoffröhre und die Adapter mit einer gemeinsamen Ummantelung versehen sind.Luminaire assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the fluorescent tube and the adapter are provided with a common sheath. Leuchtenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstoffröhre und die Adapter mit einer koaxialen, röhrenförmigen Ummantelung versehen sind.Luminaire arrangement according to claim 3, characterized in that the fluorescent tube and the adapter are provided with a coaxial, tubular sheath. Leuchtenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung aus einem transparenten, wärmefesten Kunststoffmaterial, insbesondere aus Polymethylmethacrylat, Polycarbonat oder Polyvinylchlorid besteht.Luminaire arrangement according to claim 3, characterized in that the casing consists of a transparent, heat-resistant plastic material, in particular of polymethyl methacrylate, polycarbonate or polyvinyl chloride. Leuchtenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Reflektor aufweist, insbesondere zwischen Ummantelung und Leuchtstoffröhre.Luminaire arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a reflector, in particular between sheath and fluorescent tube.
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